Conceito

As paliçadas (check dams) são barreiras permeáveis instaladas transversalmente ao fluxo de água em canais erosivos (ravinas e voçorocas), com o objetivo de:

• Reduzir a velocidade do escoamento concentrado
• Reter sedimentos a montante da estrutura
• Estabilizar o perfil longitudinal do canal
• Dissipar a energia cinética da enxurrada

Por que bioengenharia?

A bioengenharia de solos utiliza materiais vivos ou naturais para resolver problemas de engenharia, combinando:

Mecanismo hidráulico

As paliçadas atuam por três mecanismos simultâneos:

1. Redução da declividade efetiva

• Formam degraus sedimentares a montante
• Diminuem a tensão cisalhante no leito (\(\tau = \gamma \cdot R_h \cdot S\))
• Previnem a incisão vertical

2. Dissipação de energia

• A permeabilidade permite passagem de água
• Evita pressão hidrostática excessiva
• Reduz a velocidade do fluxo

3. Retenção de sedimentos

• Partículas grosseiras ficam retidas
• Formação de cunha deposicional a montante
• Nivelamento progressivo do canal

Por que usar paliçadas em série?

Barreiras físicas isoladas não apresentam resistência suficiente para barrar a enxurrada em solos com:

• Drenagem interna lenta (ex.: Plintossolos)
• Forte declividade (relevo ondulado)
• Pastagem degradada (baixa cobertura vegetal)

O arranjo sequencial dissipa a energia progressivamente, reduzindo a carga erosiva recebida por cada barreira subsequente.

O papel das paliçadas na conectividade

A conectividade hidrossedimentológica descreve o grau de ligação entre as áreas fontes de sedimento e os pontos de deposição na bacia hidrográfica.

As paliçadas reduzem essa conectividade ao:

• Interceptar o fluxo concentrado no canal
• Fragmentar o percurso do sedimento
• Aumentar o tempo de residência hidráulica
• Criar zonas de remanso a montante de cada estrutura

Diagrama conceitual

flowchart TD
    A[Precipitação] --> B[Escoamento Superficial]
    B --> C{Solo Impermeável?}
    C -->|Sim| D[Fluxo Concentrado]
    C -->|Não| E[Infiltração]
    D --> F[Incisão de Ravina]
    F --> G[Paliçadas em Série]
    G --> H[Redução de Velocidade]
    G --> I[Retenção de Sedimentos]
    G --> J[Estabilização do Perfil]
    H --> K[Deposição a Montante]
    I --> K
    J --> L[Recuperação do Canal]
    K --> L

Critérios de dimensionamento

O dimensionamento depende dos dados morfométricos da ravina:

Largura da paliçada:

\[L_{pal} = L_{ravina} + 2 \times 0{,}15 \text{ m}\]

Onde os 15 cm extras em cada lado garantem a ancoragem nos taludes.

Profundidade de enterrio (toras verticais):

\[h_{enterrio} = 0{,}30 \text{ m (mínimo)}\]

Espaçamento entre paliçadas:

\[D = \frac{h_{pal}}{\tan(\alpha)}\]

Onde \(h_{pal}\) é a altura útil da paliçada e \(\alpha\) é a declividade do canal.

Exemplo de estudo de caso

Monitoramento da sedimentação

O método dos pinos é a técnica padrão para medir deposição e erosão:

• Pinos de ferro: 30 cm comprimento, cravados a 10 cm
• 20 cm expostos (altura de referência)
• Medição com régua graduada (precisão 1 mm)
• Leituras mensais durante todo o período

Pontos de medição

Dados complementares

Além dos pinos, o monitoramento inclui:

• Dados pluviométricos, estação meteorológica local
• Levantamentos periódicos com drone, fotogrametria
• Observação visual, integridade estrutural
• Registro fotográfico, comparação temporal

Retenção de sedimentos observada

Resultados do monitoramento de 2 anos (2023-2025):

• Retenção vertical acumulada de até 76 cm nos segmentos intermediários
• Estabilização geométrica da feição erosiva
• Capacidade residual > 98% em todos os segmentos

Distribuição por segmento

Dinâmica deposicional

Comportamento não-linear

A relação entre chuva e deposição não é linear:

Condições antecedentes

Chuvas moderadas prévias podem:

• Saturar o solo → reduzir coesão dos agregados
• Criar efeito preparatório (priming effect)
• Tornar o sistema vulnerável a taxas de erosão desproporcionais em eventos subsequentes

Projeções por cenário de precipitação

Área experimental

• Local: Estação Experimental Campus Rural (UFS), São Cristóvão, SE
• Coordenadas: 10°55’28,8” S; 37°11’58,9” O
• Relevo: Ondulado a muito ondulado
• Clima: Tropical úmido (As, Köppen-Geiger)
• Precipitação: ~1.092 mm/ano (série 2005-2025)
• Solo: Plintossolo Argilúvico distrófico

Atributos do solo

Implicações para erosão

Simulação espacial

A simulação espacial transpôs a leitura temporal para o recorte da ravina, preservando a ordem de grandeza observada:

• P90 (168 mm/mês): picos de 2,75 cm (SUP) a 4,56 cm (MED)
• P95 (182 mm/mês): picos de 2,98 cm (SUP) a 4,93 cm (MED)

A deposição se concentra onde o gradiente hidráulico é abruptamente reduzido pela estrutura.

O que aprendemos?

• 1 Paliçadas são barreiras permeáveis de bioengenharia para controle de erosão linear

• 2 Funcionam por redução de declividade, dissipação de energia e retenção de sedimentos

• 3 O bambu (B. vulgaris) é ideal: baixo custo, disponível localmente, pode brotar

• 4 O dimensionamento depende da morfometria da ravina

• 5 O monitoramento pelo método dos pinos é essencial

• 6 A dinâmica deposicional é dominada por eventos extremos (não linear)

• 7 A manutenção periódica (ciclo de 8 meses) é obrigatória

• 8 A transição para barreira viva garante longevidade além do material

Aplicação prática